Diseño de un equipo de absorción de gas refrigerante para los trabajos del mantenimiento en el sistema de aire acondicionado en los vehículos automotrices

Abstract

La presente tesis tuvo como propósito elaborar el diseño de un equipo de absorción de gas refrigerante para los trabajos de mantenimiento en el sistema de aire acondicionado de vehículos automotrices, para lo cual se tuvo que determinar en primer lugar, los componentes del equipo de absorción para luego, calcular los valores de los parámetros técnicos identificados, y en última instancia efectuar los cálculos necesarios para determinar la eficiencia del equipo. El equipo recuperador de gas está constituido básicamente por dos componentes esenciales, el compresor y el condensador, además de otros componentes secundarios como la válvula de retención, el regulador de presión, el visor, filtro secador, mangueras, cilindro de recuperación; los mismos que operarán utilizando el método de transferencia de vapor, donde la manguera se conecta a un puerto de acceso en el lado de baja presión, hacia la válvula de succión del equipo La temperatura de entrada del gas R134a es de 25°C, la presión en el circuito de baja es de 25 PSI = 1.724 Bar, la presión a la salida del compresor es de 190-312 PSI (13.1 - 21.51 Bar), la temperatura de condensación es igual a 55°C, la pérdida de calor en el compresor es de un 10%, el punto de líquido saturado del gas R134a, para una temperatura de 55°C es de 279.301 KJ/Kg, el consumo de energía del compresor es de 76.862 KJ/Kg, mientras que la capacidad de evaporación es de 143.52 KJ/Kg, la capacidad de enfriamiento del condensador es de 212.696 KJ/Kg y la relación de comprensión es de 8.65: 1; en tanto la eficiencia está determinada por un Coeficiente de Operación de 1.87. El recipiente para almacenar el refrigerante recuperado con cabeza elipsoidal 2:1. La presión de operación es de 400 lb/pulg2, mientras que la presión de diseño es de 2.97 MPa. El valor del Esfuerzo del material es de 17500 lb/pulg2, mientras que la Eficiencia de la Junta de la cabeza sin costura de soldadura es 1.0. El diámetro interior del cilindro es de 10 pulgadas; sin embargo el espesor requerido de la cabeza elíptica sin costura de soldadura es de 0.126 pulgadas. La presión máxima de trabajo permitido es de 440 lb/pulg2, mientras que el volumen del recipiente considerando la forma cilindrica más la cabeza elipsoidal 2:1, es de 923,077 pulg3, con una altura de 8,42 pulgadas, redondeado a 9 pulgadas.